大豆適應錳毒害的生理和分子機理研究.pdf

1、大豆(Glycine max(L.)Merr)是富含蛋白質和脂肪的主要豆科作物。在酸性土壤上,錳毒是限制大豆生長的主要因素之一。但是,關于大豆耐錳毒的生理和分子機制研究甚少。本研究以具有不同耐錳毒能力的本地2號、華春2號和華春3號3個大豆品種為研究對象,通過水培試驗分析錳有效性對大豆吸收和運轉錳、鐵、磷的影響,探討了大豆耐錳毒的生理機制。在此基礎上,通過建立和優(yōu)化大豆根系蛋白質組學研究的方法,比較耐錳毒品種本地2號和不耐錳毒品種華春2號

2、根系的蛋白質表達譜,分離和鑒定了一些對錳毒脅迫響應的根系特異蛋白質,從蛋白質水平探討了大豆耐錳毒的分子機理,主要研究結果如下:
　　 1、當外界錳濃度達到50μmol.L-1時,大豆老葉出現錳氧化斑,生物量受到抑制。而且,錳氧化斑的數目和生物量受抑制程度都隨著錳處理濃度的增加而增加。在400μmol·L-1的錳處理下,錳氧化斑數目是50μmol·L-1時的16倍,地上部和地下部的生物量分別只有正常供錳下的64％和74％。進一步研

3、究表明,隨著外界錳濃度的提高,植株錳濃度和錳鐵比都顯著增加,地上部鐵濃度下降,磷濃度沒有受到影響。此外,錳有效性還影響了大豆老葉和新葉中錳、鐵的分配。在錳毒的情況下,老葉累積較多的錳,新葉鐵濃度較低。
　　 2、在錳毒處理下,相對于其它2個品種,本地2號的生物量受抑制作用較小,其老葉上錳氧化斑數目最少,錳鐵比較低。說明在耐錳性上,本地2號顯著優(yōu)于華春2號和華春3號,這可能是由于本地2號可以維持體內較高的鐵濃度,具有較低的錳鐵比,

4、緩解了錳毒害。
　　 3、比較了3種蛋白質提取方法(裂解液直接提取法、0.5M Tris-HCl提取法、40mMTris-HCl提取法)及其不同預制IPG干膠條對大豆根系蛋白質雙向電泳的分離效果。結果表明,采用0.5 mol·L-1 Tris-HCl提取法結合24 cm IPG(pH3-10)預制干膠條可以較好地分離大豆根系蛋白質,蛋白點多達849個左右。隨機挖取凝膠上1個蛋白點進行質譜分析可以獲得理想的質譜峰圖。